-
低碳化是未来企业发展的必然要求。目前，中国已经明确提出了双碳目标，石油企业也在发展规划与实际行动上积极响应。实现“双碳”不仅是国有企业的政治和社会责任，也关系企业在未来低碳环境要求下的生存发展，而碳捕集、利用与封存 （CCUS）是必不可少的碳减排手段。据国际能源署 （International Energy Agency，简称 IEA）《世界能源展望 2020》预测，CCUS 是世界第三大减排技术，将贡献 15%的累积减排量，如果不实施 CCUS，实现双碳的减排成本将增加138%[1]。二氧化碳捕集、驱油利用与封存（CCUS-EOR）兼具驱油和埋存效益，是与石油企业相关性最高、可操作性最强，最具发展基础的减排手段。
-
目前，中国石油企业都在大力推进 CCUS 项目实施，中国石油将启动以松辽盆地300万吨CCUS重大示范工程为代表的“四大工程示范”和“六个先导试验”，中国石化将建成中国最大的齐鲁石化-胜利油田 CCUS 全链条示范工程，中国海油正式启动了我国首个海上 CO2封存项目。然而，经济效益一直是制约 CCUS 技术发展应用的瓶颈问题。提高 CCUS 项目经济效果不仅关系该技术的推广应用，也关系实施企业的经济效益，是确保实现双碳目标，同时保障企业经营效益和生存发展必须要解决的问题。
-
笔者从目前 CCUS 中技术最为成熟、最具创效潜力的 CCUS-EOR项目经济性研究入手，选取中国 4 个典型的 CCUS-EOR 项目进行经济评价，深入探究项目实际经济效果，采用关键经济参数对比与敏感性分析方法研究项目经济性关键影响因素，通过基准平衡分析技术测算了关键经济参数的基准平衡边界，最后对关键经济参数的优化以及如何从外部提升项目经济效果提出了建议，以期为 CCUS-EOR产业发展规划与项目实施提供参考。
-
1 典型CCUS-EOR项目经济评价
-
为利于对比判断，提高项目经济效果评价结论的准确性与普适性，选取中国 4 个典型 CCUS-EOR 项目进行了经济评价（4个项目分别以 A，B，C，D 项目代替）。4个项目的基本情况及参数见表1。经济评价主要采用折现现金流法，将净现值（NPV）和内部收益率（IRR）作为主要的评价指标[2]。在参数的选择确定上，遵循投资、成本等项目个性参数尊重现场、贴合实际，贷款利率、汇率、销售费用占收入的比例等共性参数尽量相同以增加评价结果可比性的原则。投资、成本、CO2价格采用项目实际数据，国际油价统一采用60美元/bbl，汇率为6.5。
-
经评价，在统一的国际油价60美元/bbl、项目实际 CO2价格条件下，4 个项目的内部收益率分别为 2.6%，13.8%，11.9%，-7.6%（表2）。其中，B 和 C 项目的CO2价格较低，项目内部收益率可以达到8%的要求；但A和D项目的CO2价格较高，所以项目内部收益率较低，未能达标。可见，在实际运行的项目中，在不同地区实施、有着不同注气方案及来自不同气源的CCUS-EOR项目经济效果差别很大，项目内部收益率大体在±15%之间。
-
通过对比不同项目内部收益率与 CO2价格发现，项目内部收益率的高低与 CO2价格有极大的负相关性，因此，为了剔除不同气源价格对 CCUS-EOR 项目经济评价结果的影响，统一测算了 CO2价格为 300 元/t 条件下的项目内部收益率，300 元/t 是目前中国大部分稳定 CO2气源的较低价格水平[3]。结果显示，当 CO2价格为 300 元/t 时，项目内部收益率大致在±8% 之间（表2），较难达到当前国内石油企业对投资项目 8% 的内部收益率要求。因此， CCUS-EOR 项目的规划实施，应首先明确影响项目经济性的关键经济参数，做好关键经济参数的管控与优化，以利于项目经济效果的提升与保障。
-
2 关键经济参数及其基准平衡边界
-
2.1 关键经济参数分析
-
2.1.1 关键经济参数对比
-
项目内部收益率是否达标，取决于油价与项目盈亏平衡价格的高低关系。其中，油价是不确定因素，所以较低的盈亏平衡价格是保障项目经济效果的关键，通过对比不同项目盈亏平衡价格构成项的差距可以分析影响项目经济性的关键经济参数。盈亏平衡价格主要由吨油建设投资和财务费用、吨油CO2成本和其他经营成本、吨油税金构成，通过对比 4个项目的盈亏平衡价格及其构成参数（表3）发现：①真正使项目盈利能力拉开差距的是吨油 CO2 成本，差距取决于CO2价格和换油率（增产单位产量原油的 CO2使用量），在 CO2价格为 300 元/t 的条件下，4 个项目中吨油 CO2成本最高和最低值相差了 1 420 元/t。②其次影响较大的是吨油建设投资，其差距取决于地面可利用设施情况及项目方案，项目中最高和最低值相差了 370 元/t。③吨油财务费用与其他经营成本影响基本相当，吨油财务费用差距取决于投资总额和贷款比例，项目中最高和最低值相差144元/t，吨油其他经营成本差距取决于成本标准及方案，最高和最低值相差了134元/t。④影响最小的是吨油税金，由国家相关税收规定决定，是不可改变因素，项目中最高和最低值相差了55元/t。
-
可见，不考虑油价和增油量，影响 CCUS-EOR 项目经济性的关键经济参数及其重要性排序是吨油 CO2成本、吨油建设投资、吨油财务费用、吨油其他经营成本、吨油税金，其中吨油财务费用和吨油税金主要受国家财税政策、贷款利率和公司筹融资政策影响，不再做进一步分析。
-
2.1.2 关键经济参数敏感性分析
-
敏感性分析是定量测算分析项目内部收益率对关键经济参数敏感性的方法，敏感性越高代表参数越重要、影响越大。吨油CO2成本是换油率与CO2 价格的乘积，因此敏感性分析中由CO2价格替换，换油率与 CO2价格在变动相同幅度的情况下对吨油 CO2成本及项目内部收益率的影响是一致的，因此不再重复进行敏感性分析，同时增加油价和增油量这 2 个参数，对 4 个项目的油价、增油量、CO2价格、吨油建设投资和吨油其他经营成本5个关键经济参数的敏感性进行分析（图1）。
-
分析结果显示：油价、增油量、吨油建设投资、吨油其他经营成本 4 个因素的敏感性排序基本一致，为油价＞增油量＞吨油建设投资＞吨油其他经营成本，仅CO2价格的排序变化较大。
-
观察发现对于换油率较高的 A 和 B 项目，其增加相同产量原油需要更多的CO2，因此对CO2价格更为敏感，而换油率相对低的 C 和 D 项目对 CO2价格的敏感性则略弱。同理，在项目实际固定的 CO2价格下，CO2价格高的项目 CO2成本更高，其对换油率变化也更为敏感，而 CO2价格较低的项目对换油率的变化敏感性则略弱。可见，项目的换油率与 CO2 价格对项目的内部收益率影响是比较大的，甚至影响CCUS-EOR项目对关键经济参数的敏感性排序，只有在换油率和 CO2价格均比较低、吨油 CO2成本较低的情况下，其对项目内部收益率的影响才相对弱一些。因此，影响CCUS-EOR项目经济性的关键经济参数及其排序为：油价＞增油量＞CO2价格&换油率＞吨油建设投资＞吨油其他经营成本，与关键经济参数对比分析的认识是一致的。
-
在影响 CCUS-EOR 项目经济性的关键经济参数中，油价是不可控因素，增油量和吨油其他经营成本受油藏、储层条件、经营管理水平影响，较难有很大程度改变和提升，因此，提高 CCUS-EOR 项目本身经济效果应重点从换油率、CO2价格、吨油建设投资着手。
-
图1 4个项目内部收益率对关键经济参数的敏感性分析
-
Fig.1 Sensitivity analysis of IRR to key economic economic parameters of four projects
-
2.2 关键经济参数基准平衡边界测算
-
基准平衡边界是项目内部收益率为基准收益率（国内油气投资项目目前为 8%）时的参数临界值，测算关键经济参数的基准平衡边界，可以为项目方案设计与优化、项目筛选提供有效参考。因此，采用基准平衡分析方法对 4 个项目可以重点优化的 CO2价格、换油率、吨油建设投资 3个参数及原油价格的基准平衡边界进行了测算。其中，原油价格和 CO2价格不是变量时，分别采用的是 60 美元/ bbl和300元/t。
-
测算结果（表4）显示：①项目基准平衡油价大致为 60～90 美元/bbl，大部分项目在 70 美元/bbl 左右，即 70美元/bbl是项目内部收益率达标的基本价格。②吨油建设投资，即单位增油量的建设投资不能大于700元/t。③CO2价格最高不能超过300元/t，仅少量极好项目可略高，大部分项目在250元/t以内才能满足收益率要求。④换油率需小于 4.5 tCO2/ t油，大部分项目为2～4 tCO2/t油，在2 tCO2/t油以下可以基本保证项目内部收益率达标。
-
3 提升项目经济效果的外部手段研究
-
推动形成碳交易收益 CCUS 项目可以实现 CO2的永久封存减排，但是减排量并不能直接在国家碳市场进行交易，需要按照规定程序采用经国家主管部门备案的方法学（项目减排量核证的规范），由经国家主管部门备案的审定机构审定，进行项目备案审批后，形成中国核证自愿减排量（Chinese Certified Emission Reduction，CCER），项目减排量才可以进入国家碳市场交易[4]。目前，尽管国家CCER 项目审定暂缓后即将重启，但是仍然缺乏 CCUS 项目备案的方法学，应积极引领、配合、推动 CCUS 项目核证方法学的备案，促进 CCUS 项目减排量进入国家碳市场。
-
经测算，按照当前中国碳市场 40 元/t的碳交易价格，碳交易可使项目内部收益率提高1%～5%，要使所有项目内部收益率达标，碳交易价格需达到 165元/t（25美元/t）以上，若按当前国际市场40美元/ t的碳交易价格测算碳交易收益，项目内部收益率可达 13.5%～26.3%。专家表示，为实现《巴黎协定》 2℃的温度目标，碳价应达到 40～80 美元/t，所以预计未来碳价将大幅提高，CCUS 项目的碳交易收益将非常可观！
-
推动形成财政支持、补贴或减免税收益 全球多国已实施 CCUS 项目财政补贴与税收优惠政策，尤其以欧美国家居多[5-9] （表5）。欧洲多在项目落地过程中给予直接财政支持；美国则实施了全球力度最大、最精准有效的所得税抵免政策。实施适度的补贴和税收优惠，可以降低碳交易或碳税对企业经营成本的影响，不仅可以促进 CCUS 等碳减排技术发展与项目实施，促进国家碳减排目标达成，同时可以降低对企业、国家经济发展的影响[10-11]。
-
推动多类储层CO2封存利用技术研究储备 二氧化碳驱油与封存技术是目前最成熟、最具效益的 CCUS 技术，同时 CO2在咸水层、煤层气、天然气、页岩油气等储层的利用与封存研究也一直在进行中。当前受经济性制约，其他储层研究应用较少。然而，随着碳税和碳交易价格的不断提高、碳减排压力的不断加大，未来CCUS项目将由CO2的利用为主转为封存为主，成为实现碳中和的兜底技术。因此，开展多类储层封存利用技术研究储备，实施多类储层同步埋存，扩大埋存量，可以获得更多的碳交易收益。
-
4 结论
-
CCUS-EOR 是最成熟、最具创效潜力的 CCUS 技术，但是其经济性并不理想，目前盈利的多为200元/t 以内的低价气源项目。在油价为 60 美元/bbl、 CO2成本为 300 元/t 条件下，项目内部收益率大致在±8% 之间，大部分项目在国际油价 70美元/bbl以上内部收益率才能达到8%。
-
CCUS-EOR 项目经济性主要受原油价格、增油量、CO2价格、换油率和吨油建设投资影响。提高项目本身经济效果应重点从 CO2价格、换油率和吨油建设投资入手，至少要保证CO2价格＜300元/t、换油率＜4.5 tCO2/t 油、吨油建设投资＜700 元/t，超过该标准的项目内部收益率较难达标。如果项目CO2价格在200元/t以下或换油率在2 tCO2/t油以下基本可以保证项目盈利。
-
CCUS 项目可以通过碳交易、碳减排项目财政支持和税收减免等方式获得外部收益：一是应积极跟踪推动 CCUS 项目核证方法学的编制备案，推进 CCUS 项目减排量进入国家碳市场；二是要积极呼吁争取国家对碳减排技术与项目的直接财政支持与所得税等税收优惠政策，降低减排成本、促进减排技术发展与目标实现；三是开展多类储层封存利用技术研究储备以及多储层同步埋存研究，为扩大埋存量以及CCUS产业发展奠定技术基础。
-
参考文献
-
[1] IEA.World energy outlook 2020［EB/OL］.2020.https：//www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2020.
-
[2] 孟新，罗东坤.CO2驱油提高采收率项目的经济评价方法［J］.技术经济，2014，33（12）：98-102，122.MENG Xin，LUO Dongkun.Economic evaluation method for CO2 enhanced oil recovery project［J］.Technology Economics，2014，33（12）：98-102，122.
-
[3] 刘牧心，梁希，林千果.碳中和背景下中国碳捕集、利用与封存项目经济效益和风险评估研究［J］.热力发电，2021，50（9）：18-26.LIU Muxin，LIANG Xi，LIN Qianguo.Economic analysis and risk assessment for carbon capture，utilization and storage project un⁃ der the background of carbon neutrality in China［J］.Thermal Power Generation，2021，50（9）：18-26.
-
[4] 李月清.推进CCUS商业化对策与建议［J］.中国石油企业，2021，（8）：51.LI Yueqing.Countermeasures and suggestions for promoting CCUS commercialization［J］.China Petroleum Enterprise，2021，（8）：51.
-
[5] 薛华“.碳中和”背景下中国油气行业CCUS业务发展策略［J］.油气与新能源，2021，33（3）：67-70.XUE Hua.Strategic study on“Carbon Neutrality”targeted CCUS development in China petroleum industry［J］.Petroleum and New Energy，2021，33（3）：67-70.
-
[6] Energy Ventures Analysis.Understanding 45Q：The carbon cap⁃ ture tax credit［EB/OL］.（2020-10-08）［2021-03-11］.https：//www.evainc.com/energyblog/45q-the-carbon-capture-tax-credit/#：~：text=45Q% 20is% 20a% 20performance-based% 20tax% 20credit%20incentivizing%20carbon，liability%20offset%20per% 20captured%20tonne%20of%20carbon%20dioxide.
-
[7] 彭斯震.国内外碳捕集、利用与封存（CCUS）项目开展及相关政策发展［J］.低碳世界，2013，（1）：18-21.PENG Sizhen.Development and related policy development of car⁃ bon capture，utilization and storage（CCUS）projects at home and abroad［J］.Low Carbon World，2013，（1）：18-21.
-
[8] 秦积舜，李永亮，吴德彬，等.CCUS 全球进展与中国对策建议 ［J］.油气地质与采收率，2020，27（1）：20-28.QIN Jishun，LI Yongliang，WU Debin，et al.CCUS global progress and China’s policy suggestions［J］.Petroleum Geology and Recov⁃ ery Efficiency，2020，27（1）：20-28.
-
[9] 郭敏晓，蔡闻佳.全球碳捕捉、利用和封存技术的发展现状及相关政策［J］.中国能源，2013，35（3）：39-42.GUO Minxiao，CAI Wenjia.Status of the global CCUS technology development and related policy recommendations［J］.Energy of China，2013，35（3）：39-42.
-
[10] 张贤.碳中和目标下中国碳捕集利用与封存技术应用前景［J］.可持续发展经济导刊，2020，（12）：22-24.ZHANG Xian.The application prospect of CCUS in China under the target of carbon neutrality［J］.China Sustainability Tribune，2020，（12）：22-24.
-
[11] 张贤，李凯，马乔，等.碳中和目标下CCUS技术发展定位与展望［J］.中国人口·资源与环境，2021，31（9）：29-33.ZHANG Xian，LI Kai，MA Qiao，et al.Orientation and prospect of CCUS development under carbon neutrality target［J］.China Popu⁃ lation，Resources and Environment，2021，31（9）：29-33.
-
摘要
二氧化碳捕集、驱油利用与封存（CCUS-EOR）作为最具创效潜力的CCUS技术，是实现双碳的重要手段之一，然而目前经济性正制约其发展应用。为了探究CCUS-EOR项目实际经济效果及其提升手段，对中国4个典型项目进行了经济评价，采用关键参数对比与敏感性分析方法研究了影响项目经济性的关键经济参数，通过基准平衡分析技术测算了关键经济参数的基准平衡边界。结果显示：在CO2价格为300元/t时，大部分项目需要在国际油价为 70美元/bbl左右内部收益率才能达标，项目经济效果主要受油价、增油量、CO2价格、换油率、吨油建设投资影响，为保证项目收益率达标，应至少保证 CO2价格低于 300元/t、换油率小于 4.5 tCO2/t油、吨油建设投资小于 700元/t，CO2 价格、换油率和吨油建设投资越低，项目内部收益率越高。最后从碳交易收益、财政支持与税收优惠、多储层同步埋存3个方面探讨了从外部提高项目经济效果的途径，以期为CCUS-EOR技术发展规划与项目实施提供参考。
Abstract
As the most effective and potential carbon capture，utilization，and storage（CCUS）technology，Carbon dioxide capture，EOR-utilization and storage（CCUS-EOR）is one of the important means to realize carbon peaking and carbon neu- trality goals. However，its development and application are restricted by economical efficiency at present. To explore the ac- tual economic effect of CCUS-EOR projects and its improvement methods，this paper conducted the economic evaluation of four typical projects in China and probed into the key economic factors influencing its economical efficiency via the compar- ative analysis of key parameters and sensitivity analysis. Then，the benchmark balance boundary of key economic parame- ters was calculated by the benchmark balance analysis technology. The results show that the international oil price of about 70 US dollars/barrel is needed for the internal rate of return of most projects to reach the standard when the CO2 price is 300 yuan/ton. The economic effect of CCUS-EOR projects is mainly influenced by the oil price，oil production increment， CO2 price，oil draining ratio，and construction investment. In a bid to ensure that the projects’rate of return can reach the standard，the CO2 price should be less than 300 yuan/ton，the oil draining ratio smaller than 4.5 tCO2/toil，and the construc- tion investment less than 700 yuan/ton. The lower these are，the projects’internal rate of return is higher. The paper also discussed three ways of carbon trading benefits，financial support and tax incentives，and simultaneous storage of multiple reservoirs to improve the economic effect of the projects from the outside in hope of providing reference for CCUS-EOR technology development planning and project implementation.
Keywords
CCUS ； economic evaluation ； CO2 price ； oil draining ratio ； benchmark balance analysis
